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2023-10-15 15:35:01
黑洞是存在于太空中的天体。1916年,德国天文学家卡尔& middot史瓦西通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的真空解。这个解表明,如果大量的物质集中在空间中的一点,那么在它们的周围就会出现一个奇怪的现象,即在粒子的周围存在一个界面& mdash& mdash一旦“视界”进入这个界面,连光都无法逃脱。这个“不可思议的天体”被命名为“黑洞”。
黑洞是一个奇点,密度无限大,时空高度曲率无限大,体积无限大,热量无限大,在中心和周围的一部分空天,是不可见的。根据阿尔伯特·爱因斯坦的相对论,当一颗垂死的恒星坍缩时,它将聚集成一个点,这个点将成为黑洞,吞噬邻近宇宙中的所有光线和任何物质。
黑洞的过程与中子星相似:一颗恒星正准备死亡,其核心在自身重力作用下迅速收缩、坍缩、爆炸。当核心的物质全部变成中子时,收缩过程立即停止,被压缩成致密的恒星,内部的时空也随之压缩。然而,在黑洞的情况下,由于星核的质量如此之大,以至于收缩过程无休止地进行,甚至中子之间的排斥力也无法停止。中子本身在挤压引力本身的吸引下被磨成粉末,剩下的就是密度难以想象的物质。由于高质量产生的引力,任何靠近它的物体都会被它吸进去。[div][div]
也可以简单的理解为,恒星最初通常只含有氢,恒星内部的氢核时刻相互碰撞融合。由于恒星的质量很大,聚变产生的能量与恒星的引力竞争,维持恒星结构的稳定。由于氢核的聚变,一种新元素& mdash& mdash氦,然后氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂。以此类推,按照元素周期表的顺序,会依次生成铍、硼、碳、氮,直到生成铁,恒星才会坍缩。这是因为铁元素相当稳定,参与聚变时释放的能量小于所需能量,所以聚变停止,铁元素存在于恒星中,导致恒星中缺乏足够的能量与大质量恒星的引力相抗衡,从而导致恒星坍缩,最终形成黑洞。之所以叫“黑”,是因为它产生的引力使周围的光无法逃逸。和中子星一样,黑洞也是由质量比太阳大几十倍甚至上百倍的恒星演化而来。
当恒星老化时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料,中心产生的能量也快用完了。这样,它就不再有足够的强度来承受外壳的巨大重量。因此,在壳层的重压下,内核开始坍缩,物质会不可阻挡地向中心点行进,直到最后形成一个体积近乎无穷大、密度近乎无穷大的恒星。而一旦它的半径收缩到一定程度(一定要小于史瓦西半径),质量导致的时空扭曲使得连光都无法出射& mdash& mdash一个“黑洞”诞生了。
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